The article presents the results of a study of groundwater contaminated with tritium in the vicinity of the ‘Atomic Lake’ - a crater filled with water as a result of a thermonuclear explosion on the territory of the former Semipalatinsk test site. This crater was created as part of an experimental thermonuclear explosion in 1965 with the aim of creating an artificial reservoir in arid areas. The study was carried out to identify the source of groundwater contamination near the crater formed from a thermonuclear test. There were two possible factors of pollution: the influence of contaminated water from the crater on the groundwater of the adjacent area, or groundwater polluting the water in the crater. It was necessary to find out the source of groundwater contamination and its connection with the water in the funnel. For this purpose, a study of the geological and lithological conditions of the territory adjacent to the funnel was carried out, which was carried out using drilling operations and hydrological measurements. Drilling work made it possible to study the depth of distribution of groundwater, hydrological work made it possible to determine the conditions of distribution of groundwater, as well as to take samples of groundwater. The assessment of the degree of groundwater contamination was carried out through water sampling and laboratory analysis. As a result, it was established that the geological and lithological conditions of the area limit the flow of contaminated groundwater to the water in the crater - the ‘Atomic Lake’. Despite the fact that the waters in the crater from a thermonuclear explosion and the groundwater of the adjacent territory are contaminated with the radionuclide tritium, they have different sources of contamination and are not interconnected. Radionuclide analysis of groundwater showed that increased concentrations of tritium with a specific activity of up to 95 000 Bq/l are found in groundwater near the river bed. Shagan and this is due to the influence of the flow of groundwater coming from other parts of the landfill.
Seasonal snow cover can serve as an informative single-season indicator of atmospheric deposition in industrial urban areas because it accumulates airborne contaminants during the winter period. A total of 55 snow samples were collected across the urban area, and the liquid phase was analyzed for major and trace elements using instrumental elemental analysis with defined detection limits and measurement uncertainty. Descriptive statistics, background comparisons, and integrated pollution indicators were used to characterize the spatial variability and intensity of contamination. The results showed that the median concentrations of most analyzed elements did not exceed the reference limits; however, aluminum and iron exhibited elevated levels, with aluminum reaching 1.1–27 times and iron 1.0–3 times the reference values. Median concentrations included 270 μg L−1 for Al, 118 μg L−1 for Fe, 30 μg L−1 for Zn, 11.5 μg L−1 for Ni, and 7.3 μg L−1 for Pb. The obtained data indicate a heterogeneous pollution pattern across Pavlodar and suggest the combined influence of mineral dust, urban-industrial emissions, road-dust resuspension, and natural inputs on snow chemistry. Because the study is based on one winter sampling campaign, the results should be interpreted as a single-season assessment of snow-cover contamination rather than as evidence of long-term temporal stability.
“Atomic Lake” is one of the objects visited by tourists at Semipalatinsk test site. In this regard, the calculation of the radiation dose received by a person on “Atomic Lake” in conditions of high radiation is relevant. Behavioral scenarios typical when visiting the territory of “Atomic Lake” are highlighted: “Tourist”, “Staff”, “Farmer”.In the method used, the effective dose is represented as the sum of partial doses from external gamma radiation from the soil, inhalation intake of radionuclides, oral intake of radionuclides with food. The calculations used data obtained by the branch of RSE National Research Center of the Republic of Kazakhstan “Institute of Radiation Safety and Ecology”. In behavioral scenarios, the annual effective dose is represented as the sum of partial doses from external gamma radiation from the soil, inhalation intake of radionuclides, oral intake of radionuclides from food.The results of the calculation of radiation doses showed that permanent residence of the population in this territory is excluded, since it leads to exceeding the annual effective radiation dose of the population established by the hygienic standard (GN SETORB). No excess of the annual effective dose is expected when Group A personnel and tourists visit the “Atomic Lake”, and the main source of exposure is external radiation from radionuclide137Cs. At the same time, when living in the study area, the annual effective dose with oral intake of radionuclides with water leads to an excess of the established annual effective radiation dose of the population.
30 June 2025 in BULLETIN of the L.N. Gumilyov Eurasian National University. Chemistry. Geography. Ecology Series
В статье представлены данные о распределении основных ионов и микроэлементов в водах загрязненных участков реки Шаган, расположенных в пределах Семипалатинского испытательного полигона (СИП), где ранее отмечены повышенные концентрации трития (3H). Отмечены превышения предельно допустимых концентраций (ПДК для поверхностных вод 2 и 3 классов водопользования, ГН № ҚР ДСМ-138 от 24 ноября 2022 года) по общей минерализации, показатели жесткости, сумме катионов Na++K+, Mg2+, и анионов HCO3- Cl-, SO₄²⁻ на исследуемых участках водотока реки. Рассмотрена проблема формирования микроэлементного состава на участке прямой разгрузки загрязненных трещинных и подрусловых вод в поверхностные воды р. Шаган (участок «2-ой» км) и на участке «старого» русла с водопроявлениями, выходящими из зоны навалов грунта озера «Атомное». С помощью метода атомно-абсорбционной спектрометрии исследовано общее содержание химических элементов в пробах воды. Более 99% суммы масс всех химических элементов с концентрациями выше 0,1 мкг/дм3 определяются наличием 13-ти элементов, распределенных как в основном, так и «старом» русле. Относительно средних концентраций в речных водах мира их содержание в основном русле р. Шаган распределено в следующем порядке: U>Pb>Zn>La>Sr>Mn, тогда как в «старом» русле U> Mn>Fe>Al> La>Zn>Sr>Cu>Ba. В контексте геохимической специфики района исследования такое распределение может указывать как на различия в источниках поступления химических элементов, так и на особенности миграции и осаждения в русловых зонах.
Atmospheric deposition in industrial basins of Central Asia is strongly influenced by local emissions and wintertime dispersion conditions. This study characterized snowpack at 63 sampling stations across Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan, including operational background station 1, on 24–26 February 2025 after a 116-day accumulation period. Major ions were determined in a spatially distributed exploratory subset of 16 samples, and trace elements were measured in samples from all 63 stations by means of inductively coupled plasma mass spectrometry and optical emission spectrometry. Mean meltwater pH and total dissolved solids were 6.55 ± 0.34 and 37.3 ± 18.0 mg L−1, respectively. Charge-balance errors for the 16 hydrochemical samples ranged from −0.3% to +0.7%. Using the contamination index based on exceedances of the current Kazakhstan water-quality thresholds, 48 stations had CI < 1, seven had CI = 1–3, and eight had CI > 3; the highest value (60.21) occurred at station 26. Principal component analysis showed that the first three components explained 53.6% of the variance and separated a broad mineral/industrial aerosol association from a Pb–Cd–Zn association consistent with non-ferrous metallurgy and mixed urban sources. Cadmium was therefore interpreted as the principal contributor to the MPC-normalized index at the most affected stations, rather than as the dominant component by absolute concentration. The dissolved fraction can be mobilized during spring melt, indicating a potential pathway to soils and receiving waters, although direct ecological or human-health risk was not quantified. Station-level point mapping and projection along the NW–SE axis showed localized multi-element maxima rather than a monotonic citywide gradient.
30 June 2026 in Journal of Ecology and Sustainability
Мақалада Қазақстанның өнеркәсіптік қалалары - Өскемен мен Павлодар атмосфералық ауасының сапасын зерттеуге арналған ғылыми жұмыстарға шолу жасалған. Зерттеу барысында PM2.5 және PM10 қатты аэрозольдік бөлшектеріне, сондай-ақ SO2, NOx және CO сияқты газ тәрізді ластаушы заттарға ерекше назар аударылды. Жұмыстың мақсаты - Қазақстан мен әлемнің өнеркәсіптік аймақтарындағы атмосфералық ауа мониторингінің қазіргі жағдайын талдау және аэрозольдік ластануды зерттеудегі ғылыми олқылықтарды анықтау. Кешенді зерттеулер санының шектеулі болуына қарамастан, елімізде PM2.5 және PM10 концентрацияларын, сондай-ақ басым улы газдарды бақылау бойынша белгілі бір эмпирикалық тәжірибе жинақталған. Бұл урбандалған және индустриялық аймақтардағы техногендік жүктеме деңгейін бағалауға және ауа ластануы құрылымы туралы бастапқы түсінік қалыптастыруға мүмкіндік береді. Жұмыстың ғылыми жаңалығы қатты аэрозольдік бөлшектердің физика-химиялық сипаттамаларын зерттеудегі отандық және шетелдік тәжірибеге салыстырмалы талдау жүргізумен байланысты. Шолу жұмысы барысында Қазақстанда қатты аэрозоль бөлшектерінің элементтік құрамы, морфологиясы және шығу көздерін зерттеу Еуропа, АҚШ, Қытай және Үндістан елдерімен салыстырғанда жеткіліксіз дамығаны көрсетілді. Аталған елдерде PM2.5 және PM10 аэрозольдік қатты бөлшектерін тұрақты массалық өлшеу жұмыстары спектроскопиялық және масс-спектрометриялық талдау әдістерімен үйлестірілген кешенді мониторинг жүйелері қолданылады. Мұндай тәсіл ластану көздерін дәлірек анықтауға және атмосфераға зиянды шығарындыларды азайтудың тиімді стратегияларын әзірлеуге мүмкіндік береді. Зерттеу нәтижесінде аэрозоль бөлшектерінің химиялық құрамын, маусымдық өзгергіштігін және кеңістіктік-уақыттық таралу заңдылықтарын анықтауға бағытталған кешенді зерттеулерді жалғастыру қажеттілігі туралы қорытынды жасалды.